Прорачун система грејања приватне куће: правила и примери прорачуна

Грејање приватне куће је неопходан елемент удобног становања. Сагласни да уређењу комплекса грејања треба пажљиво приступити, јер... грешке ће бити скупе.Али зар никада нисте радили такве прорачуне и не знате како да их правилно изведете?

Ми ћемо вам помоћи - у нашем чланку ћемо детаљно размотрити како израчунати систем грејања приватне куће да ефикасно надокнади губитак топлоте током зимских месеци.

Навешћемо конкретне примере, допуњујући чланак визуелним фотографијама и корисним видео саветима, као и релевантним табелама са индикаторима и коефицијентима неопходним за прорачуне.

Губитак топлоте приватне куће

Зграда губи топлоту због разлике у температурама ваздуха унутар и ван куће. Што је већа површина омотача зграде (прозори, кров, зидови, темељ), то је већи губитак топлоте.

Такође губитак топлотне енергије повезане са материјалима оградних конструкција и њиховим димензијама. На пример, губитак топлоте од танких зидова је већи него од дебелих зидова.

Ефективно прорачун грејања за приватну кућу, мора узети у обзир материјале који се користе у изградњи оградних конструкција.

На пример, са једнаком дебљином зидова од дрвета и цигле, они проводе топлоту различитог интензитета - губитак топлоте кроз дрвене конструкције је спорији. Неки материјали боље преносе топлоту (метал, цигла, бетон), други лошије (дрво, минерална вуна, полистиренска пена).

Атмосфера унутар стамбене зграде је индиректно повезана са спољашњим ваздушним окружењем. Зидови, отвори за прозоре и врата, кров и темељ зими преносе топлоту из куће ка споља, дајући заузврат хладноћу. Они чине 70-90% укупних топлотних губитака викендице.

Зидови, кров, прозори и врата - све омогућава да топлота побегне зими. Термовизир ће јасно показати цурење топлоте

Константно цурење топлотне енергије током грејне сезоне настаје и кроз вентилацију и канализацију.

Приликом израчунавања топлотних губитака индивидуалне стамбене изградње, овај податак се обично не узима у обзир. Али укључивање топлотних губитака кроз канализационе и вентилационе системе у укупни топлотни прорачун куће је и даље права одлука.

Добро дизајниран систем топлотне изолације може значајно смањити цурење топлоте која пролази кроз грађевинске конструкције и отворе врата/прозора.

Немогуће је израчунати аутономни круг грејања сеоске куће без процене топлотних губитака његових оградних структура. Тачније, неће радити одредити снагу котла за грејање, довољно за загревање викендице у најтежим мразима.

Анализа стварне потрошње топлотне енергије кроз зидове ће нам омогућити да упоредимо трошкове котловске опреме и горива са трошковима топлотне изолације оградних конструкција.

На крају крајева, што је кућа енергетски ефикаснија, тј. Што мање топлотне енергије губи током зимских месеци, то је нижа цена набавке горива.

Да бисте правилно израчунали систем грејања, биће вам потребно коефицијент топлотне проводљивости уобичајени грађевински материјали.

Табела коефицијената топлотне проводљивости различитих грађевинских материјала који се најчешће користе у грађевинарству

Прорачун топлотних губитака кроз зидове

Користећи пример конвенционалне двоспратне викендице, израчунаћемо губитак топлоте кроз њене зидне конструкције.

Почетни подаци:

• квадратна „кутија“ са фасадним зидовима ширине 12 м и висине 7 м;
• У зидовима има 16 отвора, свака површина је 2,5 м²;
• материјал фасадног зида – пуна керамичка цигла;
• дебљина зида – 2 цигле.

Затим ћемо израчунати групу индикатора који чине укупну вредност губитка топлоте кроз зидове.

Индекс отпора преноса топлоте

Да бисте сазнали индекс отпора преноса топлоте за фасадни зид, потребно је да поделите дебљину материјала зида са његовим коефицијентом топлотне проводљивости.

За већи број конструктивних материјала, подаци о коефицијенту топлотне проводљивости су приказани на сликама изнад и испод.

За тачне прорачуне биће вам потребан коефицијент топлотне проводљивости материјала за топлотну изолацију наведен у табели која се користи у изградњи

Наш условни зид је изграђен од керамичке пуне цигле, чији је коефицијент топлотне проводљивости 0,56 В/м^ОЦ. Његова дебљина, узимајући у обзир зидове на централном спрату, износи 0,51 м. Дељењем дебљине зида са коефицијентом топлотне проводљивости цигле добијамо отпор преноса топлоте зида:

0,51 : 0,56 = 0,91 В/м^2×оВИТХ

Резултат поделе заокружујемо на две децимале; нема потребе за прецизнијим подацима о отпору преноса топлоте.

Површина спољног зида

Пошто је пример квадратна зграда, површина њених зидова се одређује множењем ширине са висином једног зида, а затим са бројем спољних зидова:

12 7 4 = 336 м²

Дакле, знамо површину фасадних зидова. Али шта је са отворима за прозоре и врата, који заједно заузимају 40 м2 (2,5 16 = 40 м?²) фасадни зид, да ли их треба узети у обзир?

Заиста, како правилно израчунати аутономно грејање у дрвеној кући без узимања у обзир отпора преноса топлоте конструкција прозора и врата.

Коефицијент топлотне проводљивости термоизолационих материјала који се користе за изолацију носивих зидова

Ако треба да израчунате губитак топлоте велике зграде или топле куће (енергетски ефикасне) - да, узимајући у обзир коефицијенте преноса топлоте оквира прозора и улазних врата при израчунавању ће бити исправно.

Међутим, за индивидуалне стамбене зграде ниске спратности изграђене од традиционалних материјала, отвори врата и прозора се могу занемарити. Оне. не одузимају њихову површину од укупне површине фасадних зидова.

Општи губитак топлоте од зидова

Топлотни губитак зида по квадратном метру сазнајемо када се температура ваздуха унутар и ван куће разликује за један степен.

Да бисте то урадили, поделите јединицу са отпором преноса топлоте зида, израчунатим раније:

1: 0,91 = 1,09 В/м²·^ОВИТХ

Познавајући губитак топлоте по квадратном метру периметра спољних зидова, могуће је одредити губитак топлоте на одређеним спољним температурама.

На пример, ако је температура у викендици +20 ^ОЦ, а напољу је -17 ^ОЦ, температурна разлика ће бити 20+17=37 ^ОЦ. У таквој ситуацији укупан губитак топлоте са зидова наше условне куће биће:

0,91 336 37 = 11313 В,

Где: 0,91 - отпор преноса топлоте по квадратном метру зида; 336 - површина фасадних зидова; 37 - температурна разлика између собне и уличне атмосфере.

Коефицијент топлотне проводљивости термоизолационих материјала који се користе за изолацију пода/зида, суву подну кошуљицу и изравнавање зидова

Прерачунајмо резултујућу вредност губитка топлоте у киловат-сате; они су погоднији за перцепцију и накнадно израчунавање снаге система грејања.

Губитак топлоте са зидова у киловат-сатима

Прво, хајде да сазнамо колико ће топлотне енергије проћи кроз зидове за сат времена са температурном разликом од 37 ^ОВИТХ.

Подсећамо вас да се прорачун врши за кућу са конструктивним карактеристикама условно одабраним за демонстрационе прорачуне:

11313 · 1 : 1000 = 11.313 кВх,

Где је: 11313 количина топлотног губитка добијеног раније; 1 сат; 1000 је број вати у киловату.

Коефицијент топлотне проводљивости грађевинских материјала који се користе за изолацију зидова и плафона

Да бисте израчунали губитак топлоте по дану, помножите резултирајући губитак топлоте по сату са 24 сата:

11.313 24 = 271.512 кВх

Ради јасноће, хајде да сазнамо губитак топлотне енергије за пуну грејну сезону:

7 30 271,512 = 57017,52 кВх,

Где је: 7 број месеци у грејној сезони; 30 - број дана у месецу; 271.512 - дневни губитак топлоте зидова.

Дакле, процењени губитак топлоте куће са карактеристикама горе одабраних оградних конструкција биће 57.017,52 кВх за седам месеци грејне сезоне.

Узимајући у обзир утицај вентилације у приватној кући

Као пример, израчунаћемо топлотне губитке вентилације током грејне сезоне за конвенционалну викендицу квадратног облика, са зидом ширине 12 метара и висине 7 метара.

Без узимања у обзир намештаја и унутрашњих зидова, унутрашња запремина атмосфере у овој згради ће бити:

12 12 7 = 1008 м³

На температури ваздуха +20 ^ОЦ (норма током грејне сезоне), његова густина је 1,2047 кг/м³, а специфични топлотни капацитет је 1,005 кЈ/(кг·^ОВИТХ).

Израчунајмо масу атмосфере у кући:

1008 · 1,2047 = 1214,34 кг,

Где: 1008 је запремина кућне атмосфере; 1,2047 - густина ваздуха на т +20 ^ОСА .

Табела са вредношћу коефицијента топлотне проводљивости материјала која може бити потребна при тачним прорачунима

Претпоставимо петоструку промену запремине ваздуха у просторијама куће. Имајте на уму да је тачно захтев за обим снабдевања свеж ваздух зависи од броја становника викендице.

Са просечном температурном разликом између куће и улице током грејне сезоне 27 ^ОЦ (20 ^ООд куће, -7 ^ОИз спољашње атмосфере) за загревање хладног доводног ваздуха дневно је потребна следећа топлотна енергија:

5 27 1214,34 1,005 = 164755,58 кЈ,

Где је: 5 број измена ваздуха у затвореном простору; 27 - температурна разлика између собне и уличне атмосфере; 1214,34 - густина ваздуха на т +20 ^ОВИТХ; 1,005 је специфични топлотни капацитет ваздуха.

Претворимо килоџуле у киловат-сате тако што поделимо вредност бројем килоџула у једном киловат-сату (3600):

164755,58 : 3600 = 45,76 кВх

Пошто смо сазнали цену топлотне енергије за загревање ваздуха у кући када се пет пута замени кроз принудну вентилацију, можемо израчунати губитак топлоте „ваздуха“ за седмомесечну грејну сезону:

7 30 45,76 = 9609,6 кВх,

Где је: 7 број „грејаних“ месеци; 30 је просечан број дана у месецу; 45,76 - дневна потрошња топлотне енергије за загревање доводног ваздуха.

Потрошња енергије вентилације (инфилтрације) је неизбежна, јер је ажурирање ваздуха у просторијама викендице од виталног значаја.

Потребе за грејањем променљиве атмосфере ваздуха у кући морају се израчунати, сумирати са губицима топлоте кроз омотач зграде и узети у обзир при избору котла за грејање. Постоји још једна врста потрошње топлотне енергије, последња је губитак топлоте у канализацији.

Потрошња енергије за припрему ПТВ

Ако у топлим месецима хладна вода долази из славине у викендицу, онда је током грејне сезоне ледена, са температуром не вишом од +5 ^ОЦ. Купање, прање судова и прање веша је немогуће без загревања воде.

Вода сакупљена у тоалет водокотлићу долази у контакт кроз зидове са кућном атмосфером, одузимајући топлоту. Шта се дешава са водом која се загрева сагоревањем небесплатног горива и троши за кућне потребе? Улива се у канализацију.

Двоструки котао са котлом за индиректно грејање, који се користи и за загревање расхладне течности и за довод топле воде у коло које је за њега конструисано

Погледајмо пример. Рецимо да трочлана породица користи 17 м³ воде месечно. 1000 кг/м³ је густина воде, и 4,183 кЈ/кг^ОЦ је његов специфични топлотни капацитет.

Нека просечна температура загревања воде намењене за кућне потребе буде +40 ^ОЦ. Сходно томе, разлика у просечној температури између хладне воде која улази у кућу (+5 ^ОЦ) и загрева се у котлу (+30 ^ОЦ) испада 25 ^ОВИТХ.

За израчунавање топлотних губитака у канализацији узимамо у обзир:

17 1000 25 4.183 = 1777775 кЈ,

Где је: 17 месечни обим потрошње воде; 1000 је густина воде; 25 - температурна разлика између хладне и загрејане воде; 4.183 - специфични топлотни капацитет воде;

Да бисте претворили килоџул у разумљивије киловат сате:

1777775 : 3600 = 493,82 кВх

Тако, током седмомесечног периода грејне сезоне, топлотна енергија одлази у канализацију у количини:

493,82 7 = 3456,74 кВх

Потрошња топлотне енергије за загревање воде за хигијенске потребе је мала у поређењу са губицима топлоте кроз зидове и вентилацију. Али то су и трошкови енергије који оптерећују котао за грејање или котао и изазивају потрошњу горива.

Прорачун снаге котла за грејање

Котао као део система грејања је дизајниран да надокнади губитак топлоте зграде. И такође, у случају систем са два кола или при опремању котла котлом за индиректно загревање на топлу воду за хигијенске потребе.

Израчунавањем дневног губитка топлоте и потрошње топле воде „до канализације“, можете тачно одредити потребну снагу котла за викендицу одређеног подручја и карактеристике оградних конструкција.

Котао са једним кругом загрева само расхладну течност за систем грејања

За одређивање снаге котла за грејање потребно је израчунати трошкове топлотне енергије куће кроз фасадне зидове и за загревање променљиве ваздушне атмосфере унутрашњости.

Потребни су подаци о губитку топлоте у киловат-сатима дневно - у случају конвенционалне куће, израчунато као пример, ово је:

271.512 + 45.76 = 317.272 кВх,

Где: 271.512 - дневни губитак топлоте од спољних зидова; 45,76 - дневни губитак топлоте за загревање доводног ваздуха.

Сходно томе, потребна снага грејања котла ће бити:

317.272: 24 (сати) = 13,22 кВ

Међутим, такав котао ће бити под константно високим оптерећењем, смањујући његов радни век. А у посебно мразним данима, пројектна снага котла неће бити довољна, јер ће се са високом температурном разликом између собне и уличне атмосфере, топлотни губитак зграде нагло повећати.

Зато изаберите бојлер према просечном прорачуну трошкова топлотне енергије, није вредно тога - можда неће моћи да се носи са тешким мразом.

Било би рационално повећати потребну снагу котловске опреме за 20%:

13,22 · 0,2 + 13,22 = 15,86 кВ

Да бисте израчунали потребну снагу другог кола котла који загрева воду за прање судова, купање итд., Морате поделити месечну потрошњу топлоте губитака топлоте у канализацији са бројем дана у месецу и са 24 сата. :

493,82:30:24 = 0,68 кВ

На основу прорачуна, оптимална снага котла за пример викендице је 15,86 кВ за круг грејања и 0,68 кВ за круг грејања.

Избор радијатора за грејање

Традиционално снага радијатора грејања Препоручљиво је изабрати према површини загрејане просторије, и са 15-20% преценом потреба за струјом, за сваки случај.

Користећи пример, погледајмо колико је исправна методологија за избор радијатора „10 м2 површине - 1,2 кВ“.

Топлотна снага радијатора зависи од начина њиховог повезивања, што се мора узети у обзир при прорачуну система грејања

Почетни подаци: угаона просторија на првом нивоу двоспратног објекта индивидуалне стамбене изградње; спољни зид од дворедне керамичке цигле; ширина просторије 3 м, дужина 4 м, висина плафона 3 м.

Користећи поједностављену шему избора, предлаже се израчунавање површине собе, сматрамо:

3 (ширина) 4 (дужина) = 12 м²

Оне. потребна снага радијатора грејања са повећањем од 20% је 14,4 кВ. Сада израчунајмо параметре снаге радијатора за грејање на основу губитка топлоте у просторији.

У ствари, површина просторије утиче на губитак топлотне енергије мање од површине њених зидова, окренутих на једну страну ван зграде (фасаде).

Због тога ћемо тачно израчунати површину "уличних" зидова присутних у просторији:

3 (ширина) 3 (висина) + 4 (дужина) 3 (висина) = 21 м²

Знајући површину зидова који преносе топлоту „на улицу“, израчунаћемо губитак топлоте ако се температура просторије и улице разликују за 30^О (у кући +18 ^ОЦ, споља -12 ^ОЦ), и одмах у киловат-сатима:

0,91 21 30: 1000 = 0,57 кВ,

Где: 0,91 - отпор преноса топлоте м2 зидова просторије окренутих „напољу“; 21 - површина "уличних" зидова; 30 - температурна разлика унутар и изван куће; 1000 је број вати у киловату.

Према грађевинским стандардима, уређаји за грејање се налазе у подручјима максималног губитка топлоте.На пример, радијатори се постављају испод прозорских отвора, топлотни пиштољи се постављају изнад улаза у кућу. У угаоним просторијама, батерије се постављају на празне зидове изложене максималној изложености ветру.

Испоставило се да је за компензацију топлотних губитака кроз фасадне зидове ове структуре, на 30^О Због разлике у температурама у кући и споља, довољно је грејање капацитета 0,57 кВх. Повећајмо потребну снагу за 20, чак 30% - добијамо 0,74 кВх.

Дакле, стварне потребе за грејном снагом могу бити знатно ниже од шеме трговања „1,2 кВ по квадратном метру површине просторије“.

Штавише, исправан прорачун потребне снаге радијатора за грејање ће смањити запремину расхладна течност у систему грејања, што ће смањити оптерећење котла и трошкове горива.

Закључци и користан видео на тему

Куда иде топлота из куће - одговоре даје визуелни видео:

Видео говори о процедури за израчунавање топлотног губитка куће кроз омотач зграде. Знајући губитак топлоте, можете тачно израчунати снагу система грејања:

За детаљан видео о принципима одабира карактеристика снаге котла за грејање, погледајте доле:

Производња топлотне енергије сваке године постаје све скупља – цене горива расту. И увек нема довољно топлоте. Немогуће је бити равнодушан према потрошњи енергије викендице - потпуно је неисплативо.

С једне стране, свака нова грејна сезона све више кошта власника куће. С друге стране, изолација зидова, темеља и крова сеоске куће кошта добар новац. Међутим, што мање топлоте напусти зграду, то ће бити јефтиније загревање.

Очување топлоте у просторијама куће је главни задатак система грејања током зимских месеци.Избор снаге котла за грејање зависи од стања куће и квалитета изолације њених оградних конструкција. У викендици у просечном стању фасада, крова и темеља функционише принцип „киловата на 10 квадратних метара површине“.

Да ли сте сами израчунали систем грејања за свој дом? Или сте приметили неслагање у прорачунима датим у чланку? Поделите своје практично искуство или количину теоријског знања остављајући коментар у блоку испод овог чланка.